Die Erfindung betrifft gemäß den angegebenen Ansprüchen Mono-
bzw. Polycarbonsäureester oder deren Gemische oder Ester bzw.
deren Gemische aus Isocyanaten und fluor- bzw. chlorhaltigen
aliphatischen Alkoholen. Diese finden Verwendung in Mitteln
zur schmutz- und fleckenabweisenden Ausrüstung von textilen
Bodenbelägen.
Bei der Herstellung textiler Bodenbeläge, wie Teppiche, wird
in der Regel der Flor mit einem Mittel behandelt, um dem Tep
pich öl-, wasser- und schmutzabweisende Eigenschaften zu ver
leihen. Diese Mittel enthalten Fluorkohlenstoffverbindungen;
vgl. US-PSen 3 816 167, 3 922 715, 4 043 923 und 4 043 964.
Der letztgenannten US-PS entspricht die DE-PS 21 49 292.
Aus der DE-AS 21 65 057 sind verzweigte, eine quartäre Ammo
niumgruppe enthaltende Amphotenside bekannt, die einen end
ständigen fluoraliphatischen Rest und einen endständigen
Rest einer Säure aufweisen. Diese Amphotenside können, ins
besondere in Form von wäßrig-alkalischen filmbildenden Kon
zentraten zur Herstellung von Schäumen zur Bekämpfung von
Feuer verwendet werden. Die vorgenannten Amphotenside werden
allgemein als brauchbar bezeichnet, die Oberflächenspannung
wäßriger und nicht-wäßriger Medien zu vermindern und können
zur öl- und schmutzabweisenden Imprägnierung von Papier,
Textilien aus gewebtem oder gewirktem Material, Faservliesen
oder Leder eingesetzt werden.
Die DE-OS 24 57 754 offenbart Perfluoralkansulfonamide, die
sich unter anderem zur Oliophobausrüstung von Holz, Papier,
Textilien oder Fäden eignen.
Aus der DE-OS 26 39 473 sind alkoxylierte Perfluoralkansul
fonamide bekannt, die durch Reaktion von Perfluoralkansul
fonamidoaminen mit Alkylenoxiden erhalten werden und eine
große Affinität zu Wasser besitzen und darin löslich sind.
Diese Verbindungen können u. a. zur Oliophobausrüstung von
Teppichen verwendet werden.
Ferner ist aus Derwent, Central Patents Index, Section A,
Week Y41 vom 7. Dezember 1977, Nr. 73349Y ein hitzebeständi
ges Faserbehandlungsmittel für z. B. Nylonfasern bekannt, das
durch Umsetzung eines Neoglykols mit einer Thiodicarbonsäure
oder einer Dicarbonsäure, z. B. Adipinsäure, zu einem nieder
molekularen Polyester und anschließender Veresterung der
endständigen Hydroxylgruppen des Polyesters mit einer Mono
carbonsäure, erhalten wird.
Die schmutzabweisende Ausrüstung ist im allgemeinen die letzte
Verfahrensstufe bei der Teppichherstellung. Bei zahlreichen
der vorhergehenden Verfahrensstufen, z. B. dem "Space-Dyeing"-Ver
fahren und der Flockenfärbung, wird der Teppich mit den ver
schiedensten Verarbeitungshilfsmitteln behandelt, wie Schmälz
mittel, Trennmittel, Verdickungsmittel für Druckpasten und
Egalisiermittel. Diese Verarbeitungshilfsmittel werden spe
ziell eingesetzt bei der Herstellung von Teppichen aus Kunst
fasern. Häufig verbleiben geringe Mengen der Verarbeitungs
hilfsmittel auf dem Teppichflor; sie wirken als Schmutz, der
bei der Behandlung mit den Ausrüstungsmitteln auf der Basis
von Fluorkohlenstoffverbindungen mehr oder weniger stört.
Dies ist insbesondere der Fall bei der Behandlung mit Fluor
kohlenstoffverbindungen enthaltenden Mitteln, bei denen eine
verhältnismäßig milde Wärmeaushärtungsstufe, beispielsweise
unterhalb etwa 130°C und manchmal unterhalb 100°C angewendet
wird. Höhere Aushärtungstemperaturen führen zwar bisweilen zu
einer befriedigenden Ausrüstung, sie sind jedoch kostspielig
und deshalb unerwünscht und bisweilen auch schädlich bei be
stimmten Teppichkonstruktionen. Zahlreiche der gegenwärtig ein
gesetzten Ausrüstungsmittel auf der Basis von Fluorkohlen
stoffverbindungen ergeben zwar Teppiche mit flecken- und
schmutzabweisenden Eigenschaften, doch kann ein beträchtli
cher Teil der gegenwärtig hergestellten Teppiche (etwa 30%)
nicht befriedigend ausgerüstet werden, insbesondere was die
fleckenabweisenden Eigenschaften anbelangt, z. B. Beständigkeit
gegen Feucht- und Ölanschmutzung.
Bei der Teppichherstellung ist es schwierig, vorherzusagen,
welche Teppichproduktionslinien bei der Behandlung mit Aus
rüstungsmitteln auf der Basis von Fluorkohlenstoffverbindun
gen befriedigende Ergebnisse liefern werden. Es besteht daher
ein Bedarf an Ausrüstungsmitteln, die sich sowohl zur Behand
lung sauberer als auch verschmutzter Teppiche eignen und die
nicht teurer sind als die gegenwärtig verwendeten Ausrüstungs
mittel auf der Basis von Fluorkohlenstoffverbindungen. Die
Erfindung löst dieses Problem durch Bereitstellung der er
findungsgemäßen Ester. Die Erfindung betrifft somit den in den
Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Vorteilhafte Ausrüstungsmittel enthalten somit als Komponente
die erfindungsgemäßen Ester mit fluoraliphatischen Resten und
aliphatisch gebundenem Chlor. Eine Klasse dieser Ester kann
durch Umsetzung von Chloratome enthaltenden Alkoholen mit fluor
aliphatischen Resten mit Carbonsäuren, beispielsweise Mono-
oder Polycarbonsäuren, insbesondere Citronensäure, hergestellt
werden. Eine andere Klasse dieser Ester kann durch Umsetzung
der vorstehend genannten Alkohole oder der vorstehend genann
ten einfachen Ester (sofern sie Isocyanat-reaktionsfähige Was
serstoffatome enthalten, wie im Falle der Citronensäureester)
mit Isocyanaten, wie 2,4-Toluylendiisocyanat und/oder Isophoron
diisocyanat, unter Bildung der entsprechenden Urethane
(Carbamidsäureester) hergestellt werden.
Die fluoraliphatische Reste und Chloratome enthaltenden Ester
sind Verbindungen, die vorzugsweise frei von anionaktiven
Gruppen sind und die nicht-ionisch oder kationaktiv sind. Die
se Verbindungen sind somit verträglich mit kationaktiven Ten
siden, und sie können in Mitteln für die Ausrüstung und Be
handlung von textilen Bodenbelägen insbesondere
Teppichen, verwendet werden, die in Form von wäßrigen Emul
sionen, Suspensionen oder Dispersionen vorliegen, die derarti
ge Tenside enthalten, beispielsweise fluoraliphatische Tenside,
wie C8F17SO2NHC3H6N⊕ (CH3)3Cl⊕.
Der fluoraliphatische Rest Rf ist ein fluorierter, vorzugswei
se gesättigter, einwertiger, aliphatischer
Rest mit mindestens drei vollständig fluorierten Kohlenstoff
atomen. Die Kette kann unverzweigt oder verzweigt sein. Sofern
sie genügend groß ist, kann sie auch cyclisch sein und durch
zweiwertige Sauerstoffatome oder dreiwertige Stickstoffatome,
die lediglich an Kohlenstoffatome gebunden sind, unterbrochen
sein. Bevorzugt sind vollständig fluorierte, d. h. perfluorier
te Reste, doch können im fluoraliphatischen Rest noch Wasser
stoff- oder Chloratome vorhanden sein, sofern nicht mehr als
ein Atom dieser Substituenten in dem Rest pro zwei Kohlenstoff
atome vorhanden ist. Der Rest soll mindestens eine endständi
ge Perfluormethylgruppe aufweisen. Vorzugsweise enthält der
fluorierte aliphatische Rest höchstens 20 Kohlenstoffatome,
da bei größeren Resten der Fluorgehalt nicht mehr wirksam aus
genützt wird.
Weiterhin bezeichnet der Ausdruck "aliphatisch gebundene Chlor
atome" Chloratome, die an Kohlenstoffatome gebunden sind, deren
andere Bindungen durch drei andere Atome abgesättigt sind, von
denen eine Bindung zu einem Kohlenstoffatom und die zwei ande
ren Bindungen zu Kohlenstoff- oder Wasserstoffatomen weisen.
Die fluoraliphatische Reste und aliphatisch gebundene Chlor
atome enthaltenden Ester haben mindestens eine Hauptum
wandlungstemperatur, d. h. eine Phasenumwandlungstemperatur Tg,
oder einen Schmelzpunkt Tm, von oberhalb etwa 25°C, vorzugswei
se etwa oberhalb 40°C und insbesondere oberhalb etwa 45°C.
Diese Ester enthalten vorzugsweise mindestens 25 Gewichts
prozent Fluor in Form des fluoraliphatischen Restes und sie
enthalten ein aliphatisch gebundenes Chloratom, wie vorstehend
definiert, im Molekül.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ester eingesetzten
Alkohole mit fluoraliphatischem Rest und aliphatisch gebundenem
Chlor können beispielsweise durch Umsetzung eines fluoraliphatischen
Epoxids mit Chlorwasserstoff unter Bildung des
entsprechenden Chlorhydrins hergestellt werden. Diese Alkohole
müssen mindestens 25 Gewichtsprozent an Kohlenstoff gebundenem
Fluor in Form des fluoraliphatischen Restes sowie
ein aliphatisch gebundenes Chloratom enthalten. Eine bevor
zugte Klasse dieser Alkohole hat die allgemeine Formel I
Rf(Q)m-A-OH (I)
in der Rf einen fluoraliphatischen Rest und Q eine zweiwerti
ge Gruppe bedeutet, die keine Epoxy-reaktionsfähigen und
Isocyanat-reaktionsfähigen Gruppen enthält, also
eine -CO-, -CONR-, -SO2NR-, SO2-, CnH2n-, -C6H4-,
-C6H3Cl- oder -OC2H4-Gruppe oder deren Kombinationen,
R bedeutet ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis
6 Kohlenstoffatomen, n hat einen Wert von 1 bis 20, m den
Wert 0 oder 1 und A ist ein zweiwertiger organischer Rest mit
2 bis 30 Kohlenstoffatomen, der ein aliphatisch gebundenes
Chloratom enthält und frei von Hydroxygruppen-reaktion
fähigen Substituenten ist.
Die Herstellung dieser Alkohole (I) wird nachstehend anhand von
Beispiel 1 erläutert.
Die zur Herstellung der vor stehend geschilderten Alkohole
verwendbaren Epoxide können einen oder mehrere fluoraliphati
sche Reste Rf sowie eine oder mehrere Epoxidgruppen oder
Oxiranringe enthalten. Leicht zugängliche Epoxide haben die
allgemeine Formel II
in der Rf und Q die vorstehend angegebene Bedeutung haben und
m den Wert 0 oder 1 hat, und wobei das Epoxid mindestens etwa
25 Gewichtsprozent an Kohlenstoff gebundenem Fluor in Form des
fluoraliphatischen Restes aufweist.
Der Ausdruck "frei von Epoxy-reaktionsfähigen und Isocyanat
reaktionsfähigen Gruppen" bedeutet das Fehlen von Gruppen, die
mit Epoxiden und Isocyanaten unter den üblichen Reaktionsbe
dingungen, beispielsweise unterhalb etwa 50°C, in Reaktion tre
ten.
Bei der Umsetzung der Epoxide der allgemeinen Formel II mit
Chlorwasserstoff werden Chlorhydrine z. B. der allgemeinen For
mel III
erhalten, in der Rf, Q, R und m die vorstehende Bedeutung ha
ben.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der Alkohole besteht
in der Umsetzung von Epichlorhydrin mit einem einen fluorali
phatischen Rest enthaltenden Alkohol. leicht zugängliche Al
kohole für dieses Verfahren haben die allgemeine Formel IV
in der Rf, Q und m die vorstehend angegebene Bedeutung haben,
R1 ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest und R2
ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkylrest oder einen
Arylrest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt, oder R1
und R2 miteinander unter Bildung einer aromatischen oder
cycloaliphatischen Struktur verbunden sind, die das durch
die Hydroxylgruppe substituierte Kohlenstoffatom einschließt.
Die niederen Alkylreste können 1 bis 6 C-Atome enthalten. Bei
der Umsetzung der fluoraliphatischen Alkohole mit Epichlor
hydrin entstehen fluoraliphatische Alkohole der allgemeinen
Formel V
wobei Rf, Q, R1 und R2 die vorstehend angegebene Bedeutung
haben und p eine ganze Zahl mit einem kleinen Wert ist, bei
spielsweise einem Wert von 1 bis 5.
Typische Beispiele für fluoraliphatische Verbindungen, die
Epoxy-reaktionsfähige Wasserstoffatome enthalten, und die zur
Herstellung der entsprechenden fluoraliphatischen, alipha
tisch gebundenes Chlor enthaltenden Alkohole eingesetzt wer
den können, sind in den Spalten 3 und 4 der US-PS 4 043 923
aufgeführt.
Die vorstehend erwähnten erfindungsgemäßen Ester werden nach
üblichen Methoden aus den entsprechenden fluoraliphatischen,
aliphatisch gebundenes Chlor enthaltenden Alkoholen mit Mono-
oder Polycarbonsäuren, nämlich Citronensäure, Äpfelsäure und
Trimesinsäure, hergestellt. In der US-PS 3 923 715
sind derartige Veresterungsverfahren beschrieben.
Eine erfindungsgemäß bevorzugte Klasse der Ester sind die
jenigen mit Citronensäure der allgemeinen Formel VI
in der Rf, Q und m die vorstehend angegebene Bedeutung haben
und A einen zweiwertigen organischen Rest mit 2 bis 30 Koh
lenstoffatomen darstellt, der ein aliphatisch ge
bundenes Chloratom enthält. Diese Citronensäureester enthalten
vorzugsweise mindestens 25 Gewichtsprozent an Kohlenstoff ge
bundenem Fluor in Form des Restes Rf. Ein spezielles Beispiel
für einen erfindungsgemäßen Citronensäureester ist
die Verbindung der Formel VII
Die erfindungsgemäßen fluoraliphatischen und alipha
tisch gebundenes Chlor enthaltenden Urethane (bzw. Carbamate)
können nach üblichen Methoden hergestellt werden, wie sie in
der US-PS 3 923 715 sowie dem Buch von Saunders und Frisch,
Polyurethanes: "Chemistry and Technology", Interscience
Pub., 1962, beschrieben sind. Zweckmäßig werden die Urethane
durch Umsetzung der fluoraliphatischen und aliphatisch gebun
denes Chlor enthaltenden Alkohole oder der einfachen Ester,
beispielsweise der Citronensäureester, die ein Isocyanat
reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthalten, mit einer Iso
cyanatgruppen enthaltenden Verbindung, wie 2,4-Toluylendi
isocyanat, hergestellt. Anstelle von Toluylendiisocyanat
werden andere aromatische, aliphatische oder alicyclische Iso
cyanate mit äquivalentem Gehalt an Isocyanatgruppen, wie
2,6-Toluylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Hexamethylen
diisocyanat oder trimeres Hexamethylendiisocyanat, beispiels
weise die unter der Bezeichnung Desmodur®N-100 bekannte Ver
bindung
OCNC6H12N (CONHC6H12NCO)2
eingesetzt. Es können auch Gemische von Isocyanaten verwendet
werden. Ein besonders wirksames Gemisch besteht als
Isophorondiisocyanat und 2,4-Toluylendiisocyanat in Mengenver
hältnissen von 10 : 1 bis 1 : 10, beispielsweise 1 : 3. Bei
Verwendung von Gemischen von Isocyanaten können die einzelnen
Isocyanate nacheinander oder das Gemisch umgesetzt werden.
Der fluoraliphatische Alkohol mit aliphatisch gebundenem Chlor
kann allein oder als Gemisch solcher Alkohole eingesetzt wer
den. Vorzugsweise enthalten die Al
kohole keine ungesättigten Bindungen, doch können aromatische
Substituenten vorliegen, sofern die alkoholische Hydroxylgrup
pe an ein aliphatisches Kohlenstoffatom gebunden ist. In der
Regel soll das Urethan mindestens 25 Gewichtsprozent an Kohlen
stoff gebundenem Fluor in Form des fluoraliphatischen Restes
sowie ein aliphatisch gebundenes Chloratom aufwei
sen.
Eine bevorzugte Klasse von erfindungsgemäßen Uretha
nen hat die allgemeine Formel VIII
R3 [NHCOO-B]o (VIII)
in der R3
z. B. den 2,4-Toluylendiisocyanatrest, und B den hydroxyl
gruppenfreien Rest eines fluoraliphatischen Alkohols mit
aliphatisch gebundenem Chlor, beispielsweise im
Citrat der allgemeinen Formel (VI) oder den hydroxylgruppen
freien Rest des vorstehend beschriebenen fluoraliphatischen
und aliphatisch gebundenes Chlor enthaltenden Alkohols dar
stellt. o bedeutet eine ganze Zahl, die gleich der Zahl der
Isocyanatgruppen im Isocyanat ist, beispielsweise 2 bis 5.
Bei Verwendung von Gemischen von Isocyanaten oder Gemischen
von Alkoholen zur Herstellung der Urethane haben die Reste R3
und B natürlich eine unterschiedliche Bedeutung.
Die Verwendung der fluoraliphatische Reste und aliphatisch ge
bundenes Chlor enthaltenden erfindungsgemäßen Ester als Kompo
nente (b) im nachfolgenden Ausrüstungsmittel bei der Behand
lung von textilen Bodenbelägen stellt eine Verbesserung
gegenüber dem aus US-PS 4 043 964 bekannten Einsatz
dar, bei dem andere wasserunlösliche fluoraliphatische
Verbindungen in den Ausrüstungsmitteln verwendet werden. Im
übrigen wird auf den Offenbarungsgehalt dieser Patentschrift
hier voll Bezug genommen.
Das Ausrüstungsmittel, in dem die Ester der Erfindung
verwendet werden, stellt eine Flüssigkeit dar, die
- (a) ein wasserunlösliches Polymerisat auf der Basis von ole
finisch ungesättigten Monomeren, die frei von Fluoratomen
in Nichtvinyl-Stellung sind, wobei das Polymerisat min
destens eine Hauptumwandlungstemperatur von oberhalb
etwa 25°C, vorzugsweise oberhalb etwa 40°C und insbeson
dere oberhalb etwa 45°C und vorzugsweise einen Löslich
keitsparameter von mindestens etwa 8,5 hat, und
- (b) einen wasserunlöslichen fluoraliphatischen und aliphatisch
gebundenes Chlor enthaltenden Ester der vorstehend be
schriebenen Art enthält, wobei dieser Ester mindestens 25 Ge
wichtsprozent an Kohlenstoff gebundenes Fluor in Form des
fluoraliphatischen Restes bzw. der fluoraliphatischen Reste
und außerdem ein aliphatisch gebundenes Chloratom im
Molekül enthält und mindestens eine Hauptumwandlungs
temperatur von oberhalb etwa 25°C, vorzugsweise oberhalb
etwa 40°C und insbesondere oberhalb etwa 45°C,aufweist.
Die Komponenten (a) und (b) liegen in dem Ausrüstungsmittel
in einer Gesamtmenge von mindestens 0,1 Ge
wichtsprozent vor.
Bei den Komponenten (a) und (b) handelt es sich um normaler
weise nicht-kautschukartige, nicht-klebrige, normalerweise
feste, wasserunlösliche Verbindungen, die vorzugsweise frei
von olefinischen oder acetylenischen Bindungen sind.
Die Eigenschaft der Wasser
unlöslichkeit nach dem Trocknen jeder Komponente ist erforder
lich, um bei den normalen Reinigungsverfahren, wie Reinigung
mit Dampf, Haltbarkeit zu erreichen. Zur Erzielung von Wider
standsfähigkeit gegen Verschmutzung unter hoher Belastung, ins
besondere gegenüber feinteiligem Schmutz, müssen die Komponen
ten (a) und (b) mindestens eine Hauptumwandlungstemperatur ober
halb etwa 25°C, vorzugsweise oberhalb etwa 40°C, aufweisen. Die
se Umwandlungstemperatur ist ein Schmelzpunkt oder eine Glas
umwandlungstemperatur, bei der die Masse mit Erhöhung der Tem
peratur signifikant weicher wird. Charakteristische Um
wandlungspunkte sind die Glasumwandlungstemperatur (Tg) oder
kristalline Schmelzpunkte (Tm), wie sie gewöhnlich durch
Differentialthermoanalyse oder thermomechanische Analyse be
stimmt werden. Geeignete Substanzen können beispielsweise Glas
umwandlungspunkte bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen,
wie -25 bis 0°C aufweisen, doch sollen die
verwendeten Komponenten mindestens eine Hauptumwand
lungstemperatur oberhalb etwa 25°C aufweisen. Vorzugsweise
weisen nicht nur das Polymerisat und der Ester mindestens eine
derartige Hauptumwandlungstemperatur auf. Das Aus
rüstungsmittel, das erfindungsgemäße Komponenten enthält,
soll praktisch frei von anderen nicht-flüchtigen Komponenten
sein, beispielsweise von anderen Polymerisaten mit einer
Hauptumwandlungstemperatur unterhalb etwa 25°C.
Die als vorstehende Komponente (a) verwendeten wasserunlös
lichen Polymerisate können aus den verschiedensten Monomeren
hergestellt werden, wie sie in der US-PS 4 043 964 beschrieben
sind. Ein bevorzugtes Polymerisat ist ein Acrylat-Copolymeri
sat, das folgendermaßen hergestellt wird:
In einem mit Glas ausgekleideten Reaktionsgefäß werden
3780 Teile Wasser, 108 Teile eines polyäthoxylierten Stearyl
ammoniumchlorids als kationaktives Tensid und 4 Teile eines
reaktionsfähigen kationischen Monomers der Formel IX
CH2 = C(CH3)CO2CH2CH(OH)CH2N⊕(CH3)3Cl⊖ (IX)
vorgelegt. Die Lösung wird durch abwechselndes Evakuieren und
Einleiten von Stickstoff von Sauerstoff befreit. Sodann wer
den 720 Teile Methacrylsäuremethylester und 720 Teile Meth
acrylsäureäthylester zugegeben, und das Gemisch wird auf 60°C
erhitzt. Sodann werden 14 Teile 2,2'-Diguanyl-2,2'-azapropan
hydrochlorid, gelöst in Wasser, als Polymerisationsinitiator zu
gegeben. Sobald die Polymerisationsreaktion einsetzt und die
Temperatur ansteigt,wird die Temperatur des Reaktionsgemisches
auf 85°C eingestellt. Gleichzeitig wird ein Gemisch aus
2380 Teilen Methacrylsäuremethylester, 2380 Teilen Methacryl
säureäthylester und 4200 Teilen Wasser langsam zugegeben.
Der Polymerisationsansatz wird bei 85°C gerührt, bis die Poly
merisation abgelaufen ist. Dies erfordert etwa 6 Stunden. Die
erhaltene Acrylat-Copolymerisatemulsion weist einen Feststoff
gehalt von etwa 45% auf.
Ein weiters, als Komponente (a) verwendbares Polymerisat, näm
lich ein Polymerisat mit flammabweisenden Eigenschaften, wird
folgendermaßen hergestellt:
In einem mit einem Rührwerk ausgerüsteten Reaktionsgefäß wer
den 58 Teile vollentsalztes Wasser, 2,6 Teile polyäthoxylier
tes Stearylammoniumchlorid, 0,1 Teil des kationischen Monomers
der Formel IX, 21,5 Teile Methacrylsäuremethylester und 5,6
Teile Bis-(2-chloräthyl)-vinylphosphonat vorgelegt. Das Poly
merisationsgefäß wird durch dreimaliges Evakuieren und Ein
leiten von Stickstoff von Sauerstoff befreit. Sodann werden
8,5 Teile Vinylidenchlorid und eine Lösung von 0,23 Teilen
2,2'-Azobis-(2-amidinopropan)-hydrochlorid in 4 Teilen voll
entsalztem Wasser als Initiator zugegeben. In einem weiteren,
mit einem Rührwerk ausgerüsteten Gefäß wird ein weiteres Ge
misch aus 56,4 Teilen vollentsalztem Wasser, 5,9 Teilen poly
äthoxyliertem Stearylammoniumchlorid, 0,2 Teilen des kationi
schen Monomers der Formel IX, 63 Teilen Methacrylsäuremethyl
ester, 5,6 Teilen Bis-(2-chloräthyl)-vinylphosphonat und
8,5 Teilen Vinylidenchlorid hergestellt. Dieses Gemisch wird
dem vorstehend beschriebenen Polymerisationsgefäß innerhalb
3 Stunden bei einer Temperatur im Polymerisationsgefäß von
65°C zugeführt. Nach beendeter Zugabe wird die Polymerisation
noch weitere 3 Stunden unter Rühren fortgesetzt.
Das Gewichtsverhältnis der Komponente (b) zur Komponente (a)
in einem erfindungsgemäße Verbindung (b) enthaltenden
Ausrüstungsmittel liegt vorzugsweise im
Bereich von etwa 1 : 10 bis 10 : 1, wobei das Gemisch der bei
den Komponenten mindestens etwa 5 Gewichtsprozent Fluor in
Form der fluoraliphatischen Reste enthält.
Das Ausrüstungsmittel enthält gewöhnlich noch
ein damit verträgliches Antistatikmittel, beispielsweise ein
übliches, in Fluorkohlenstoffverbindungen enthaltende
Teppich- Ausrüstungsmitteln verwendetes Mittel.
Ein besonders brauchbares Antistatikmittel
wird folgendermaßen hergestellt:
350 Teile N,N-Bis-(hydroxyäthyl)-sojaamin ("Ethomeen" S/12®)
wird in Äthylacetat gelöst. Die erhaltene Lösung wird auf
60°C erhitzt und mit 145 Teilen Diäthylsulfat versetzt. Das
Gemisch wird eine weitere Stunde erhitzt. Sodann wird Wasser
in überschüssiger Menge zugegeben, und das Äthylacetat wird
durch azeotrope Destillation abdestilliert. Es hinterbleibt
eine 20gewichtsprozentige wäßrige Lösung des Aminsulfats der
allgemeinen Formel
[R'N(C2H4OH)2R'')⊕[R'']SO4]⊖
wobei R' einen mehrfach ungesättigten Rest
mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und R'' eine Äthylgruppe be
deuten.
Das Gewichtsverhältnis von Antistatikmittel zur Summe der Kom
ponenten(a) und (b) kann in einem Bereich von etwa 1 : 10 bis
etwa 1 : 1, vorzugsweise von etwa 1 : 5 bis 2 : 3, liegen.
Bodenbeläge, wie Auslegware und Teppiche, können mit den Aus
rüstungsmitteln, in denen die Ester der Erfindung verwendet
werden, nach üblichen Methoden behandelt werden, beispielsweise
durch Tauchen, Besprühen oder Walzenbeschichten. Das Aus
rüstungsmittel kann in Form einer wäßrigen oder nicht-wäßrigen
Lösung oder Suspension eingesetzt werden. Das gegebenenfalls
mitverwendete Antistatikmittel und die Kombinationen der
Komponenten (a) und (b) können gemeinsam oder aufeinanderfol
gend angewendet werden. Alternativ kann auch das textile
Ausgangsmaterial, wie Fäden oder Garn, vor der Verarbeitung zu
Bodenbelägen mit dem Ausrüstungsmittel behandelt werden.
Zweckmäßigerweise wird ein Ausrüstungsmittel dadurch herge
stellt, daß man entsprechende Mengen des Antistatikmittels in
Form einer wäßrigen Lösung oder Suspension mit einer wäßrigen
Suspension, bestehend aus Komponenten (a) und (b) vermischt.
Zweckmäßig wird eine wäßrige, beispielsweise etwa 2 bis 10ge
wichtsprozentige Lösung des Antistatikmittels mit einer wäß
rigen Lösung, Suspension oder Emulsion, im allgemeinen einer
kationischen Emulsion vermischt, die etwa 45 Gewichtsprozent
der Komponenten (a) und (b) enthält. Das
Gemisch wird mit Wasser auf die gewünschte Konzentration wei
ter verdünnt. Dem mittel können noch weitere, damit verträg
liche Hilfsstoffe einverleibt werden, wie Weichmacher und Be
netzungsmittel. Ähnliche Ergebnisse können dadurch erzielt
werden, daß man zunächst die zur Herstellung der Beläge ver
wendeten Fäden bzw. Garne mit einer Dispersion oder Lösung des
Polymerisats und anschließend mit einer Lösung oder Dispersion
des Esters beschichtet. Mit dieser zweistufigen Anwendungsart
wird eine ähnliche Ausrüstung gegen Ölanschmutzung und Bestän
digkeit gegen Schmutz bei den Bodenbelägen erreicht,
wie bei der gleichzeitigen Anwendung.
Die tatsächliche Konzentration des Gemisches der Komponenten
(a) und (b) in dem flüssigen Ausrüstungsmittel hängt von der
Menge der während der Behandlung aufzubringenden Ausrüstungs
flüssigkeit ab. Dies hängt wiederum von der Konstruktion und
der Zusammensetzung des textilen Belags sowie der verwendeten
Vorrichtung und Trockeneinrichtung ab. Im allgemeinen wird das
Komponentengemisch in
einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 5% des Flors aufgebracht.
Diese Menge soll in Wasser in einer Menge enthalten sein, die
etwa 3 bis 150, vorzugsweise 10 bis 30%, des Florgewichts in
trockenem Zustand entspricht.
Bei der Ausrüstung der textilen Bodenbeläge in
der Färberei ist es am zweckmäßigsten, die Lösungen auf
die Oberfläche der Beläge nach dem Färben und vor der Trock
nungsbehandlung im Ofen aufzusprühen. Wenn die Ausrüstung
als Teil der Rückenappreturstufe durchgeführt
wird, kann der Bodenbelag im Rahmen der Beschichtungsopera
tion besprüht werden, worauf sich die Trocknung im Ofen an
schließt.
Nach der Behandlung des Bodenbelags mit dem Ausrüstungsmit
tel wird der Bodenbelag getrocknet, um Wasser
und Lösungsmittel abzutrennen. Im allgemeinen wird dabei
Wärme angewendet. Vorzugsweise wird solange erhitzt, bis die
Temperatur des Bodenbelags 70°C und insbesondere 100°C über
steigt. Mit den erfindungsgemäßen Verbindungen ausgerüstete
Bodenbeläge weisen eine lange haltbare, schmutz- und flecken
beständige Beschichtung auf, die auch nach der Dampfreinigung
wirksam bleibt und die beständig gegen starken Abrieb ist.
Die Beständigkeit von textilen Bodenbelägen gegen Flecken wird
anhand ihrer Beständigkeit gegen Ölanschmutzung und wasserab
weisenden Eigenschaften bestimmt. Die Beständigkeit gegen Öl
anschmutzung wird folgendermaßen bestimmt:
Es wird ein Gemisch aus 85 Volumprozent Mineralöl und 15 Volum
prozent Hexadecan hergestellt. 3 Tropfen des Gemisches werden
auf den Bodenbelag in einem Abstand von jeweils 5 cm aufge
bracht. Wenn mindestens zwei der Tropfen nach mindestens
60 Sekunden oder mehr noch als Kreise oder Halbkreise sicht
bar sind, wird die Ausrüstung als erfolgreich (P) angesehen,
d. h. der Bodenbelag weist einen annehmbaren Schutz gegen Öl
anschmutzung auf. Andernfalls wird die Behandlung als Versager
(F) angesehen. Die wasserabweisenden Eigenschaften werden in
ähnlicher Weise mit einem Gemisch aus 90 Volumprozent Wasser
und 10 Volumprozent Isopropanol bestimmt. Wenn der Bodenbelag
diesen Test besteht, hat er eine annehmbare Beständigkeit ge
gen Wasser.
Die Schmutzbeständigkeit wird auch nach der Prüfnorm "AATCC",
Methode 122-1976, einem Begehtest, bestimmt. Bei diesem Ver
gleichsversuch haben die Proben die Abmessungen 30 × 15 cm.
Die Proben werden nebeneinander in einen stark begangenen
Industriebereich gelegt, wo sie etwa 12 000 Tritten ausgesetzt
werden. Die Proben werden in Zeitabständen gedreht, um eine
gleichmäßige Behandlung sicherzustellen. Während des Versuchs
werden sie in einem Abstand von 24 Stunden mit dem Staubsauger
gereinigt, bevor sie visuell ausgewertet werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile beziehen sich auf
das Gewicht. Die Beispiele 1 bis 5 erläutern die Herstellung
oder Alkohole als Ausgangsstoffe, der erfindungsgemäßen Ester
und diese enthaltende Ausrüstungsmittel. Den Beispielen 6 bis
9 sind Anweisungen zur Anwendung der Ester-enthaltenden
Ausrüstungsmittel und Vergleiche mit Ausrüstungsmitteln, die
nicht die erfindungsgemäßen Ester enthalten, zu entnehmen.
Beispiel 1
In einem 500 ml fassenden Glaskolben, der mit einem Gasein
leitungsrohr, Rührwerk und einem Rückflußkühler mit Kohlendi
oxid-Aceton-Kühlung ausgerüstet ist, werden 128 g wasserfreies
Methanol vorgelegt. Innerhalb 30 Minuten werden in den Kolben
146 g wasserfreier Chlorwasserstoff eingeleitet. Sodann wer
den innerhalb 20 Minuten 114 g (0,2 Mol) geschmolzenes Epoxid
der Formel
langsam eingetragen. Der Kolbeninhalt wird sodann auf 65°C
erhitzt und 90 Minuten bei dieser Temperatur gerührt. Hierauf
werden Methanol und überschüssiger Chlorwasserstoff bei 95°C
unter vermindertem Druck (weniger als 1 Torr) abdestilliert.
Es werden 112,2 g (92,7% d. Th.) eines weißen Feststoffs
der Formel X
C8F17SO2N(CH3)CH2CH(OH)CH2Cl (X)
erhalten.
Beispiel 2
In einem 1 Liter fassenden Dreihalskolben, der mit einem
Tropftrichter, Rückflußkühler, Rührwerk, Heizmantel und Ther
mometer ausgerüstet ist, werden 540 g (1 Mol)
C8F17SO2N(CH3)C2H4OH vorgelegt. Der Kolben wird auf etwa 90°C
erhitzt, bis der Alkohol geschmolzen ist. Sodann wird zur
Abtrennung von Feuchtigkeitsspuren das System unter vermin
dertem Druck an der Wasserstrahlpumpe destilliert. Der Kol
beninhalt wird 10 bis 15 Minuten auf 90 bis 95°C erhitzt und
gerührt. Hierauf werden mittels einer Spritze 5 g wasserfreies
Zinntetrachlorid als Katalysator eingespritzt, und das Ge
misch wird weitere 15 Minuten bei 90°C gerührt. Sodann werden
innerhalb 90 Minuten langsam 100 g (1,1 Mol) Epichlorhydrin
eingetragen, während die Temperatur des Kolbeninhalts auf
etwa 100°C eingestellt wird. Das Gemisch wird weitere 30 Minu
ten gerührt. Sodann wird zur Vervollständigung der Kondensa
tionsreaktion die Temperatur 30 Minuten auf 115 bis 120°C er
höht. Das Produkt enthält einen Alkohol der Formel XI
C8F17SO2N(CH3)C2H4[OCH2CH(CH2Cl)]nOH (XI)
in der n den Wert 1 oder 2 hat.
In ähnlicher Weise können weitere Alkohole der allgemeinen
Formal V aus den Alkoholen der allgemeinen Formel IV herge
stellt werden, beispielsweise folgende Verbindungen der For
meln XII und XIII
C8F17SO2N(C2H5)C2H4[OCH2CH(CH2Cl)]nOH (XII)
C8F17SO2N(CH3)C4H8[OCH2CH(CH2Cl)]nOH (XIII)
in denen n den Wert 1 oder 2 hat.
Beispiel 3
a) Erfindungsgemäße Verbindung
In einem 250 ml fassenden Zweihalskolben, der mit einem
Magnetrührer, Rückflußkühler, Wasserabscheider und Thermo
meter ausgerüstet ist, werden 193 g (0,3 Mol) des Alkohols
der Formel XI, 21 g (0,1 Mol) Citronensäure-monohydrat,
30 g Toluol und 0,04 g p-Toluolsulfonsäure als Katalysator
vorgelegt. Der Kolbeninhalt wird langsam auf 50°C erhitzt.
Sodann werden unter Rühren 0,25 g konzentrierte Schwefelsäu
re zugegeben, und das Gemisch wird auf etwa 120°C unter Rück
fluß erhitzt. Sobald sich 6,2 g Wasser in dem Wasserabschei
der angesammelt haben, wird das Reaktionsprodukt abkühlen
gelassen. Es wird eine Toluollösung des Citronensäureesters
der Formel XIV
[C8F17SO2N(CH3)C2H4O(C3H5ClO)nOC]3C3H4OH (XIV)
erhalten, in der n den Wert 1 oder 2 hat.
b) Ausrüstungsmittel
Die Hälfte der Toluollösung wird mit 55 g Methylisobutyl
keton sowie 2,6 g Polyoxyäthylensorbitanmonooleat (Tween®80)
versetzt. Das Gemisch wird auf 75 bis 80°C erhitzt und zu
163 g voll entsalztem Wasser gegeben, das 13 g einer 20pro
zentigen wäßrigen Acetonlösung des kationaktiven Netzmittels
C8F17SO2NHC3H6N⊕ (CH3)3Cl⊖ gegeben. Die erhaltene Emulsion
des Citronensäureesters hat einen Feststoffgehalt von 30%.
Nach den vorstehend beschriebenen Verfahren können ähnliche
Polycarbonsäureester hergestellt werden, beispielsweise der
Citronensäureester der Formel XV
[C8F17SO2N(C2H5)C2H4O(C3H5ClO)nOC]3C3H4OH (XV)
in der n den Wert 1 oder 2 hat.
Beispiel 4
a) Erfindungsgemäße Verbindung
1 Mol des fluoraliphatischen Chlorisopropanols gemäß Beispiel 1
(X) als 62,5prozentige Lösung in Methylisobutylketon wird mit
87 Teilen (0,5 Mol) 2,4-Toluylendiisocyanat versetzt. Das Ge
misch wird 90 Minuten bei 85°C umgesetzt. Sodann werden sehr
langsam 0,32 g Dibutylzinndilaurat zugegeben. Dabei erfolgt
eine exotherme Reaktion. Das Gemisch wird solange auf 80 bis
85°C erhitzt, bis eine Probe im IR-Absorptionsspektrum keine
Bande entsprechend freien Isocyanatgruppen mehr zeigt. Das
Produkt stellt eine Lösung des Urethans der Formel XVI
[C8F17SO2N(CH3)CH2CH(CH2Cl)OOCNH]2C6H3CH3 (XVI)
dar.
b) Ausrüstungsmittel
Das erhaltene Gemisch wird mit 675 Teilen Wasser versetzt, die
17,25 Teile des kationaktiven Tensids der Formel
C8F17SO2NHC3H6N⊕(CH3)3Cl⊖ sowie 17,25 Teile Polyoxy
äthylensorbitanmonooleat enthalten. Sodann wird das Gemisch in
einem Homogenisator bei 1,72 . 107 Pa (175 at) und
75 bis 80°C dispergiert. Es wird eine Emulsion mit einem Fest
stoffgehalt von 40% erhalten.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann zur Herstellung der
verschiedensten Urethane der fluoraliphatischen und aliphati
sches Chlor enthaltenden Alkohole verwendet werden, z. B.
Urethanen der Formel VIII. Beispiele sind in der nachstehenden
Tabelle I zusammengestellt.
Tabelle I
In dem vorstehend beschriebenen Verfahren können Gemische von
Alkoholen zur Herstellung anderer Urethane verwendet werden.
Beispielsweise können anstelle von 0,5 Mol des Alkohols der
Formel XI 0,35 Mol dieses Alkohols im Gemisch mit 0,15 Mol
des Alkohols der Formel C8F17SO2N(CH3)C2H4OH zur Herstellung
des Urethans der allgemeinen Formel XXV
R3[NHCOO-B]o (VIII)
verwendet werden, in der R3 ein 1 : 3 Gemisch des Restes von
Isophorondiisocyanat und Toluylendiisocyanat darstellt, der
vorstehend wiedergegeben ist. B ist ein 70 : 30-Gemisch
von Resten jeweils der Formeln
C8F17SO2N(CH3)C2H4[OCH2CH(CH2Cl)]n- und
C8F17SO2N(CH3)C2H4-.
Beispiel 5
a) Erfindungsgemäße Verbindung
320 g (0,5 Mol) des Alkohols der Formel XI werden in einem
500 ml fassenden Dreihalskolben vorgelegt, der mit einem
Rührwerk, Rückflußkühler, Thermometer, Heizmantel und Tropf
trichter ausgerüstet ist. In den Kolben werden 107 g wasser
freies Äthylacetat gegeben. Es wird eine 75prozentige Lösung
erhalten. Sodann werden 13,9 g (1/16 Mol) Isophorondiisocyanat
zugesetzt. Der Kolbeninhalt wird langsam auf etwa 50°C er
hitzt, bis eine klare Lösung erhalten wird. Sodann wird der
Inhalt 2 Stunden bei 80°C unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Ab
kühlen auf 55°C werden langsam innerhalb 10 bis 15 Minuten
32,7 g (3/16 Mol) 2,4-Toluylendiisocyanat eingetragen. Hier
auf wird die Temperatur auf etwa 90°C bis zum Rückflußkochen
erhöht. Der Kolbeninhalt wird bei 80°C umgesetzt, bis Proben
im IR-Spektrum keine Banden für freies Isocyanat mehr zeigen.
Dies erfordert etwa 2 Stunden. Das Produkt stellt eine 77pro
zentige Lösung eines Polyurethans der Formel XXIV
in Äthylacetat dar, in der R3 ein Gemisch von Gruppen der
Formel
ist.
b) Ausrüstungsmittel
Die erhaltene Lösung wird folgendermaßen zu einem Aus
rüstungsmittel für Bodenbeläge verarbeitet:
100 Teile der Äthylacetatlösung werden mit 96 Teilen Wasser
versetzt, die 3 Teile des in Beispiel 4 verwendeten fluorali
phatischen Tensides und 1 Teil Polyoxyäthylensorbitanmonooleat
enthalten. Das erhaltene Gemisch wird bei 1,72 . 107 Pa (175 at) und 75
bis 85°C homogenisiert. Die erhaltene Emulsion wird auf etwa
72°C erhitzt, um praktisch sämtliches Äthylacetat durch azeo
trope Destillation abzutrennen. Die zurückbleibende Flüssig
keit stellt eine 45prozentige Emulsion des Urethans dar.
1 Teil der erhaltenen Emulsion wird mit 2 Teilen der auf die
vorstehend beschriebene Weise hergestellten Acrylat-Copoly
merisat-Emulsion (Komponente a) vermischt. Es wird ein Aus
rüstungsmittel erhalten.
Zur Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen:
Beispiel 6
Verschiedene Ausrüstungsmittel, die die erfindungsgemäßen
Ester enthalten, werden auf Pro
ben der verschiedensten textilen Bodenbeläge aufgebracht, die
mit herkömmlichen Ausrüstungsmitteln auf der Basis von Fluor
kohlenstoffverbindungen schwierig zu behandeln waren. Es wer
den die öl- und wasserabweisenden Eigenschaften der behandel
ten Proben bestimmt. Die verwendeten Bodenbeläge waren aus
Nylon-, Acryl-, Polypropylen- und Polyesterfasern hergestellt.
Es werden Schnittflorteppichproben und Schlingenflorteppich
proben verwendet. Das Florgewicht beträgt etwa 450 bis 1415 g/0,82 m2.
Die Ausrüstungsmittel sind wäßrige Suspensionen, die
auf die in den vorstehenden Beispielen beschriebene Weise her
gestellt worden sind und die, sofern nichts anderes angegeben
ist, 0,7 Gewichtsprozent der erfindungsgemäßen Komponente (b),
1,4 Gewichtsprozent der Komponente (a) und gegebenenfalls 0,5
Gewichtsprozent eines Antistatikmittels enthalten. Die
Komponente (a) ist, sofern nichts anderes angegeben ist, das vor
stehend beschriebene Acrylat-Copolymerisat. Das Antistatik
mittel ist das vorstehend beschriebene Aminsulfat.
Die Teppichproben werden mit dem Ausrüstungsmittel besprüht;
und mit einem Flächenauftrag von 13 bis 17 Gewichtsprozent des
Mittels, bezogen auf das Gewicht des Flors, versetzt. Die be
sprühten Teppiche werden etwa 2 Stunden bei 70°C getrocknet,
und sodann etwa 10 Minuten auf 100 oder 130°C erhitzt. Hierauf
werden die behandelten Teppichproben auf ihre Öl- und Wasser
abweisung untersucht. Zum Vergleich werden auch Teppichproben
mit einem bekannten Ausrüstungsmittel behandelt, bei dem an
stelle Komponente (b) das in Beispiel IX der US-PS 3 916 053
beschriebene chlorfreie Bis-Urethan eingesetzt wurde. Die
Versuchsergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt.
Mehrere der mit dem Vergleichsausrüstungsmittel (mit Antista
tikmittel) sowie mit den in den Versuchen Nr. 3, 10 und 12
verwendeten Ausrüstungsmitteln behandelte
Teppichproben werden dem vorstehend beschriebenen Begehtest
unterworfen. Die mit den Ausrüstungsmitteln be
handelten Teppichproben zeigten etwa die gleiche Beständigkeit
gegen Trockenanschmutzung wie das Vergleichsausrüstungsmittel.
Beispiel 7
Teppiche aus der Fabrik enthalten die verschiedensten Verun
reinigungen in unterschiedlichen Konzentrationen. Die Bewer
tung von Ausrüstungsmitteln auf der Basis von Fluorkohlen
stoffverbindungen auf diesen Teppichen ist schwierig und re
produzierbare Ergebnisse werden selten erhalten. Deshalb wurde
eine Methode entwickelt, um reproduzierbare Ergebnisse bei der
Auswertung von mit Ausrüstungsmitteln behandelten verunreinig
ten Teppichproben zu erhalten.
Bei dieser Methode wird ein Teppich mit einem Gewicht von
905 g/0,82 m2 verwendet, und zwar ein getufteter, unkaschier
ter Schnittflor-Nylonteppich. Der Teppich ist nach der Metho
de der Kufenfärbung hellbraun gefärbt. Eine 2000 g-Probe der
Fabrikware wird in einer 70°C heißen Lösung gewaschen, die in
80 Liter Wasser 40 g Tetranatriumpyrophosphat und 40 g poly
äthoxyliertes Nonylphenol enthält. Zum Waschen wird eine Haus
haltswaschmaschine mit einem 15minütigem Waschgang verwendet.
Nach dem Waschgang wird der Teppich in etwa 45°C warmem Was
ser gespült und bei 70°C in einem Trommeltrockner getrocknet.
Zur Verschmutzung des gewaschenen Teppichs wird dieser durch
ein Bad geführt, das aus 78 Teilen destilliertem Wasser,
20 Teilen Polyoxypropylenglykol vom Molekulargewicht 2000 und
2 Teilen polyäthoxyliertem Nonylphenol besteht. Hierauf wird
der Teppich bis auf eine Feuchtigkeitsaufnahme von 30 Ge
wichtsprozent durch Abquetschwalzen geführt und in einem Um
wälzluftofen bei 70°C getrocknet.
Der erhaltene verschmutzte Teppich wird mit dem Ausrüstungs
mittel besprüht. Es werden 0,3 Gewichtsprozent Feststoffe auf
gebracht. Dies entspricht einer Beladung von 15 Gewichtspro
zent des Ausrüstungsmittels. Behandelte Proben des Teppichs
werden sodann in einem Umwälzluftofen bei 70°C getrocknet und
10 Minuten auf 100°C erhitzt. Proben werden auf öl- und was
serabweisende Eigenschaften nach mindestens 24stündigem Stehen
bei 20°C und 50% relativer Feuchtigkeit geprüft.
Auf die vorstehend beschriebene Weise verschmutzter und mit
dem Ausrüstungsmittel behandelter Teppich, wobei das Aus
rüstungsmittel das in Beispiel 5 beschrie
bene Urethan der Formel XXIV enthält (mit und ohne Antistatik
mittel), wird auf öl- und wasserabweisende Eigenschaften auf
die vorstehend beschriebene Weise untersucht. Die Versuchser
gebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. Zum Vergleich
sind die Ergebnisse unter Verwendung des Ausrüstungsmittels
mit dem chlorfreien Urethan wiedergegeben.
Tabelle III
Die Ausrüstung des auf die vorstehend beschriebene Weise ge
waschenen, jedoch nicht verschmutzten Teppichs hat mit bei
den Ausrüstungsmitteln eine befriedigende Schmutzabweisung
zur Folge.
Beispiel 8
a) Erfindungsgemäße Verbindung
In einem Glaskolben, der mit einem Tropftrichter, Rückfluß
kühler, Rührwerk, Heizmantel und Thermometer ausgerüstet ist,
werden 670 Teile (1 Mol) des Alkohols der Formel XI (Beispiel 2),
73 Teile (0,5 Mol) Adipinsäure und 480 Teile Toluol vorge
legt. Der Kolbeninhalt wird langsam und unter Rühren auf etwa
80°C erhitzt. Sodann werden 2,2 Teile konzentrierte Schwefel
säure eingetragen. Das Reaktionsgemisch wird unter Rückfluß
erhitzt und das entstehende Reaktionswasser wird in einem Was
serabscheider abgetrennt. Nach 16stündigem Rückflußkochen ist
die Umsetzung beendet. Das Toluol wird bei Atmosphärendruck
abdestilliert. Es hinterbleiben 691 Teile eines hellgelb
gefärbten Feststoffs vom F. 64 bis 82°C. Aufgrund der Elemen
taranalyse und der spektroskopischen Analyse handelt es sich
bei dem Produkt um einen Adipinsäureester der Formel XXV
b) Ausrüstungsmittel
Durch Vermischen folgender Bestandteile wird ein Latex her
gestellt, der sich als Ausrüstungsmittel zur Behandlung
verschmutzter Teppiche eignet:
Die ersten drei Komponenten werden in einem Glaskolben vorge
legt und auf etwa 75°C erhitzt und gerührt. Es wird eine
erste Lösung erhalten. Die Komponenten Nr. 4 und 5 werden ver
mischt, auf 75°C erhitzt und mit der ersten Lösung vereinigt.
Das Gemisch wird durch einen Homogenisator geführt. Es wird
ein stabiler Latex mit etwa 34 Gewichtsprozent Feststoffge
halt erhalten. Ebenso gute Ergebnisse werden erhalten, wenn
sämtliche fünf Komponenten gleichzeitig miteinander vermischt,
erhitzt und homogenisiert werden.
Durch Vermischen des auf die vorstehend beschriebene Weise
hergestellten Latex mit der als Komponente (a) vorstehend
beschriebenen Acrylat-
Copolymerisatemulsion (48 Gewichtsprozent Feststoffgehalt)
wird ein Latex mit einem Feststoffgehalt von 43 Gewichtspro
zent erhalten, der 15 Gewichtsprozent Fluor enthält. Das Men
genverhältnis von fluoraliphatischen Feststoffen zu Copolymeri
satfeststoffen beträgt 1 : 2. Das erhaltene Konzentrat wird mit
Wasser auf einen Feststoffgehalt von etwa 2 Gewichtsprozent
verdünnt und auf Teppichproben auf die in Beispiel 6 beschrie
bene Weise gesprüht.
Es werden zwei Typen von Teppichen verwendet.
Der Teppich A ist ein nach dem "Space-Dyeing"-Verfahren blauge
färbter Schlingenflor-Nylonteppich, der mit Siliconschmierölen
verunreinigt ist. Sein Fasergewicht beträgt 395 g/0,82 m2.
Der Teppich B ist ein durch Kufenfärbung goldfarben gefärbter
Nylon-Teppichboden-Velour, der schmutzfrei ist und 1410 g/0,82 m2
wiegt. Das verdünnte Konzentrat wird in einer Menge
von 0,24 Gewichtsprozent Feststoffgehalt, bezogen auf das
Gewicht des Teppichflors, im Falle des Teppichs B und in einer
Menge von 0,36 Gewichtsprozent beim Teppich A aufgebracht. Die
behandelten Teppichproben werden in einem Umwälzluftofen
20 Minuten bei 70°C getrocknet. Sodann wird der Teppich A etwa
10 Minuten auf 100°C und der Teppich B auf 130°C erhitzt.
Zum Vergleich werden weitere Proben des Teppichs in ähnlicher
Weise mit dem im Beispiel 6 beschriebenen Vergleichsausrü
stungsmittel behandelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zu
sammengefaßt.
Tabelle IV
Da einige Teppichhersteller verhältnismäßig hartes Wasser
verwenden und Vorrichtungen zur Durchführung des
Verfahrens verwenden können, in denen die wäßrigen
Ausrüstungsmittel der Erfindung starken mechanischen Belastun
gen unterworfen werden, kann ein Koagulieren der Suspensionen
auftreten. Es kann daher erwünscht sein, diesen Ausrüstungs
mitteln einen Stabilisator oder ein Antikoaguliermittel zuzu
setzen, um die Gefahr der Koagulierung auf ein Mindestmaß zu
beschränken oder sie zu verhindern. Beispielsweise wird eine
stabilere wäßrige Suspension des Ausrüstungsmittels folgen
dermaßen hergestellt:
Das vorstehend beschriebene, Adipinsäureester Nr. XXV enthalten
de Konzentrat wird mit einer geringen Menge, beispielsweise 5
bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf den Adipinsäureester, eines
hydrophilen Polymerisats, beispielsweise der in der US-PS 3 574 791
beschriebenen Art, insbesondere dem in Beispiel 19
dieser Patentschrift beschriebenen Polymerisat, versetzt. Das
erhaltene stabilisierte Ausrüstungsmittel hat etwa die glei
che Wirkung bei der Verbesserung der Fleckenabweisung und der
Beständigkeit gegen Schmutz wie das Ausrüstungsmittel ohne
Stabilisator.
Beispiel 9
Erfindungsgemäße Verbindung, vorliegend in einem Ausrüstungs
mittel:
Ein Ausrüstungsmittel, in Form einer Methylisobutylketonlösung,
wird hergestellt, das 0,17 Gewichtsprozent des Adipinsäure
esters vom Beispiel 8 und 0,34 Gewichtsprozent des vorgenann
ten Acrylat-Copolymerisats enthält. Als Kontrollprodukt wird
ein Ausrüstungsmittel in Form einer Methylisobutylketonlö
sung hergestellt, die 0,17 Gewichtsprozent Bis-(N-methyl
perfluoroctansulfonamidoäthyl)-adipat und 0,34 Gewichtspro
zent des Acrylat-Copolymerisats enthält. Diese Ausrüstungs
mittel werden auf Proben des Teppichs A in einer Menge von
0,33 Gewichtsprozent Feststoffe aufgesprüht. Die Teppiche wer
den 20 Minuten bei 70°C getrocknet und 10 Minuten auf 100°C
erhitzt. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle VI zusammen
gestellt:
Tabelle VI
Weitere Proben der auf die vorstehend beschriebene Weise be
handelten Teppiche werden dem Begehtest unterworfen. Die Be
ständigkeit des Teppichs, der mit dem erfindungsgemäßen
Adipinsäureester enthaltenden Ausrüstungsmittel behandelt
worden ist, gegen Trockenschmutz ist signifikant besser als
die Beständigkeit des Teppichs, der mit dem Kontroll
ausrüstungsmittel behandelt worden ist.